1、AVR单片机的SPI接口
SPI（SerialPeripheralINTERFACE—串行外设接口）总线体系是一种同步串行外设接口，答应MCU与各种外围设备以串行方法进行通讯、数据交流，广泛应用于各种工业操控范畴。基于此规范，SPI体系能够直接于各个厂家出产的多种规范外围器材直接接口。SPI接口一般包含有4根线：串行时钟（SCK）、主机输入/从机输出数据线（MISO）、主机输出/从机输入数据线（MOSI）和低电平有用的从机挑选线SS。在从机挑选线SS使能的前提下，主机的SCK脉冲将在数据线上传输主/从机的串行数据。主/从机的典型衔接图如图（1）所示：
图（1）主/从机的衔接图
串行外设接口SPI答应ATmega16和外设之间进行高速的同步数据传输。ATmega16SPI的特色如下：全双工，3线同步数据传输，主/从机操作，LSB首要发送或MSB首要发送，7种可编程的比特率，传送中止完毕，写磕碰标志检测，能够从搁置形式唤醒，作为主机时具有双速形式（CK/2）。
如图（2）所示，体系包含两个移位寄存器和一个主时钟发生器。经过将需求的从机的SS引脚拉低，主机发动一次通讯进程。主机和从机将需求的数据放到相应的移位寄存器，主机在SCK引脚上发生时钟脉冲以交流数据。主机的数据从MOSI移出，从从机MISO移入。从机的数据从MISO移出，从从机MOSI移入。主机经过将从机的SS拉高完成与从机的同步。
图（2）SPI主机-从机的互连
下面将介绍SPI的几个特别寄存器：
1.1SPI的操控寄存器—SPCR
SPIE为SPI中止使能，置位后，只需SPSR寄存器的SPIF和SREG寄存器的大局中止使能方位位，就会引发SPI中止。SPE置位将使能SPI，DORD置位时数据的LSB首要发送；不然数据的MSB首要发送。MSTR置位时挑选主机形式，不然为从机。CPOL置位表明闲暇SCK为高电平；不然闲暇时SCK为低电平。CPHA决议数据是在SCK的开端沿采样仍是在SCK的完毕沿采样。经过对SPR1、SPR0进行规划，确认主机的SCK速率。
1.2SPI的状况寄存器—SPSR
SPIF为中止标志位，串行发送完毕后，SPIF置位。若此刻寄存器 SPCR的SPIE和大局中止使能方位位，SPI中止即发生。进入中止例程后SPIF将主动清零。在发送傍边对SPI数据寄存器SPDR写数据将置位WCOL，SPI2X置位后SPI的速度加倍。
1.3SPI的数据寄存器—SPDR
SPDR数据寄存器为读/写寄存器，用来在寄存器文件SPI移位寄存器之间传输数据。写寄存器将发动数据传输，读寄存器将读取寄存器的接纳缓冲器。SPI体系的发送方向只要一个缓冲器，而在接纳方向有两个缓冲器。也便是说，在发送时一定要比及移位进程悉数完毕后才能对SPI数据寄存器履行写操作。而在接纳数据时，需求鄙人一个字符移位进程完毕之前经过拜访SPI数据寄存器读取当时接纳到的字符。不然第一个字节将丢掉。
比起8051运用软件模仿时序完成SPI功能来，AVR的硬件SPI实在是先进了许多。经过读写相应的寄存器就能轻松完成SPI的操作，使得编程变得愈加方面。下面是运用AVR SPI的几个过程：
- 首要，应设置相应管脚的读写寄存器以设定数据传输方向。在Mega16里，SPI的接口为以下管脚：PB4-PB7 (SS/MOSI/MISO/CLK)。假如作业在主形式则能够这么写（PORTB=0xff; DDRB=0xBF; PB7(SCK):输出 PB6(MISO):输入 PB5(MOSI):输出 PB4(SS):输出）
- 接着还需求设定SPI作业寄存器，操控的寄存器只要三个：SPDR（SPI数据寄存器）、SPCR（SPI操控寄存器）、SPSR（SPI状况寄存器），其间SPDR是读写移位寄存器中的值，SPSR中包含了SPIE：SPI中止使能位 SPE：SPI使能位 DORD：数据传送从最高位或最低位开端MSTR：主从作业方法挑选 COPL/CPHA：时钟极性相位挑选 SPR1/SPR0：时钟速率挑选；SPSR中主要是几个状况标志位，用来做软件查询，SPIF：SPI中止标志位 WCOL：冲则能够如下设置突标志位 假如运用的是软件查询， SPCR中只需求置SPE和MSTR两位。
- 随后的作业便是往SPDR里读写数据，需求留意的是一次最少读写一个Byte(8 bit)的数据，这和硬件的规划有关。在读取数据前需求先写入数据。能够一次读写一个字节，也能够块读写，在OurAVR上的例程中这两种方法均有.
